王德濤（大慶油田有限責(zé)任公司采氣分公司第二作業(yè)區(qū)技術(shù)保障工區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

天然氣井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳建設(shè)應(yīng)用

王德濤（大慶油田有限責(zé)任公司采氣分公司第二作業(yè)區(qū)技術(shù)保障工區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

在氣田集氣站上有很多的氣井，一般都有上百個(gè)，且井場(chǎng)使用的是井叢模式計(jì)量的方式使用進(jìn)口計(jì)量，為了保障井口的生產(chǎn)安全，進(jìn)口的緊急截?cái)嚅y必須具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。本文主要是對(duì)氣田井口工藝的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，進(jìn)而詳細(xì)的闡述進(jìn)口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)技術(shù)的具體應(yīng)用。

天然氣井口；數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳建設(shè)；具體應(yīng)用

在信息數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展下，氣田數(shù)字化建設(shè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對(duì)天然氣氣井逐漸形成了數(shù)字化的管理，為了讓進(jìn)口數(shù)據(jù)和圖片進(jìn)行遠(yuǎn)程的采集，氣井井口建設(shè)了緊急關(guān)斷閥，在緊急情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程的關(guān)斷，保障天然氣井的安全。

1 氣田井口工藝現(xiàn)狀

氣田井場(chǎng)一般使用的是井叢模式，就是一個(gè)井場(chǎng)能夠布局成為若干個(gè)單井，全部的單井又能夠分成若干個(gè)組，同個(gè)組的單井地面的管線相連，安裝孔板閥和緊急截?cái)嚅y，從而進(jìn)行統(tǒng)一性的氣量計(jì)量與緊急的關(guān)斷。這樣的井組就形成了一個(gè)具體性的統(tǒng)一流程。井叢式井場(chǎng)一般有很多流程，井口管線最后是匯入地面干管。

氣田集氣站中管理的氣井比較多，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)

傳系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)量很大，其包含了井口圖片、井口截?cái)嚅y控制命令等。在這些問(wèn)題上，氣田井口數(shù)據(jù)的系統(tǒng)就有以下幾個(gè)要求：同井場(chǎng)的流程很多，其數(shù)據(jù)采集必須準(zhǔn)確有用。集氣站中管理的單井量比較多，必須要求井口數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要高，這樣才能夠保障管理的有效進(jìn)行。井口數(shù)據(jù)的傳輸、圖片采集和閥門控制命令輸出必須要相互獨(dú)立，在遇到緊急情況的時(shí)候可以單獨(dú)切斷相關(guān)的程序運(yùn)轉(zhuǎn)，并且要確保此命令的最高優(yōu)先級(jí)。

2 井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)建設(shè)的組成

數(shù)據(jù)系統(tǒng)的井口設(shè)備具體包含了壓力變送器、溫度變松器、緊急截?cái)嚅y以及攝像頭等等多種設(shè)備。其中的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。具體是井場(chǎng)使用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，為系統(tǒng)內(nèi)部的所有設(shè)備提供電源，在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，蓄電池的容量能夠保障工作一個(gè)星期。壓力溫度器變送器。對(duì)井口的油壓、套壓以及實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量出的數(shù)據(jù)以四毫安到二十毫安的信號(hào)進(jìn)行傳送到井口處。緊急截?cái)嚅y能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，同時(shí)還有自我保護(hù)的能力，在緊急情況下能夠切斷氣流，保障集氣站和井口的人員以及相關(guān)設(shè)備的安全。攝像頭就是對(duì)井場(chǎng)進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照的作用。

2.2 井口數(shù)據(jù)傳輸流程

井口的數(shù)據(jù)傳輸使用的是4毫安到20毫安的油套壓和井口溫度信號(hào)。井口流量計(jì)使用一種智能的流量計(jì)，能夠?qū)饬鳒囟群凸芫€的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，其他孔板和分組的參數(shù)則需要手動(dòng)輸入，流量?jī)?nèi)部的芯片能夠計(jì)算出瞬間實(shí)時(shí)的流量以及累積的流量，然后經(jīng)過(guò)RS485信號(hào)把流量數(shù)據(jù)傳送到井口RTU。因?yàn)橥ǔ５臍馓锞畧?chǎng)和集氣站的距離在4千米左右，數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)的功率一般使用10w就能夠滿足要求。電臺(tái)和井口RTU之間使用RS485信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，只要一根雙芯信號(hào)纜就可以進(jìn)行井口數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。每個(gè)井口流程內(nèi)的壓力和流量數(shù)據(jù)等都在這個(gè)流程的井口RTU進(jìn)行儲(chǔ)存。井口的照片服務(wù)器每天12點(diǎn)發(fā)出相關(guān)的指令到井口RTU。通過(guò)RTU對(duì)攝像頭進(jìn)行控制并且拍照，這時(shí)數(shù)據(jù)收集就會(huì)暫停，照片數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電臺(tái)傳回站內(nèi)，經(jīng)過(guò)串口服務(wù)器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行姆?wù)器，進(jìn)行統(tǒng)一的儲(chǔ)存和發(fā)布。

2.3 閥門控制命令的傳輸特征

氣田井口每個(gè)流程的地面管線都安裝有緊急渋截?cái)嚅y，在井口到集氣站管線出現(xiàn)了泄露情況時(shí)，就需要進(jìn)行及時(shí)的氣源切斷工作，以防事故惡化加大，保障其安全的生產(chǎn)。井口緊急截?cái)嚅y不但具有高效的超欠壓自行關(guān)斷保護(hù)能力，同時(shí)還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)，以此達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)中的閥門具有以下特征。

命令傳輸和數(shù)據(jù)輪巡相互獨(dú)立。想要達(dá)到遠(yuǎn)程控制井口緊急截?cái)?，就要在系統(tǒng)程序中開(kāi)發(fā)出截?cái)嚅y控制模塊，因?yàn)榫诰o急截?cái)嚅y若是進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的頻次太少，具有一定的沖突性但是井口數(shù)據(jù)收集實(shí)時(shí)性比較高，因此在程序中把閥門遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)輪巡收集分成2個(gè)相互獨(dú)立的功能模塊。系統(tǒng)程序在平時(shí)就運(yùn)行數(shù)據(jù)輪巡收集模塊，要進(jìn)行遠(yuǎn)程閥門控制的時(shí)候，就激發(fā)控制模塊，然后將截?cái)嚅y門的命令發(fā)出。其中的控制命令傳輸還具備優(yōu)先級(jí)最高。緊急截?cái)嚅y在使用控制的時(shí)候會(huì)牽涉到生產(chǎn)安全的保護(hù)，以此其控制卡命令具有傳輸最高的優(yōu)先級(jí)。具體是在控制命令發(fā)出的時(shí)候，系統(tǒng)內(nèi)部的其他數(shù)據(jù)傳輸就會(huì)立馬終止，優(yōu)先進(jìn)行截?cái)嚅y的控制命令傳輸，在其控制命令結(jié)束之后，程序就會(huì)自動(dòng)切換運(yùn)行數(shù)據(jù)輪巡收集，然后恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)采集工作。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文所述，井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的建設(shè)，能夠達(dá)到井口數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和閥門的遠(yuǎn)程截?cái)?，這樣能夠讓井口的數(shù)據(jù)更加的實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確有效，進(jìn)一步的符合日常生產(chǎn)工作的要求。在一定程度上減輕了是個(gè)人員的工作量，從而減少了人工勞動(dòng)力，對(duì)工作的管理模式進(jìn)行了優(yōu)化，穩(wěn)定化了整個(gè)氣田的安全運(yùn)行。

[1]高明星,黃玉志,胡耀強(qiáng).基于嵌入式的天然氣井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].石油工程建設(shè),2014,01:22-25.

[2]張向京,李華,張昀,李曉蕓,劉杰,茍景衛(wèi).天然氣井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳建設(shè)應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用,2016,05:108-111.